《恒星经纬图说》星图研究

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《恒星经纬图说》是明末大型历算丛书《崇祯历书》中的一卷,展现了西方天文学传入中国时产生的一些星图。本文以这些星图为研究对象,重点解决两个问题:一,探究星图的绘制方法;二,考察星图中传统星官的星象变化。对于星图的绘制方法问题,本文通过文本分析和数理分析,明确了《图说》中四种星图的投影方法和具体画法,并进行了实证检验。赤道南北两总星图和黄道南北两总星图采用了标准的球极投影,且有两种简易精确的画法。见界总星图采用了垂直透视投影,投影边界与天球相切于恒隐圈,所以投影点的位置取决于恒隐圈纬度范围的取值。经过检验,我们发现《崇祯历书》文本中主张的20°取值,在实际绘图时并没有被执行,绘图者仍然采用了中国古代传统的36°取值。见界总星图的几何画法亦非常简便。黄道二十分星图则采用了正弦投影,但对边界和纬线长度作了微调。其数学画法应当更符合实际操作。总而言之,四种星图成功引入了西方的制图规范。对于星图中的星象变化问题,本文采用星表可视化和对比研究的方法,取《恒星经纬表》数据进行编程模拟绘图,然后将工作星图、《图说》原图与中国古代传统星象系统《步天歌》同步对比,解读细节。我们发现,星图上利用“无有之间”之星与“无测”之星保全了一部分本应残缺的星官形态,但同时也放弃了一部分星官。因此,星图的绘制工作表现出在严格遵从星表数据与维护传统星象这两种理念之间徘徊的状态。这种现象在《恒星历指》和《恒星经纬图说》文本中有所体现,其原因可能是西方的选星规则在当时未获得足够的认同。
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